Động cơ BLDC là gì ? BLDC Motor là gì?

1.

Định nghĩa động cơ BLDC

Động cơ một chiều không chổi than ( Brushless Direct Current – BLDC ) là động cơ điện sử dụng chính sách chuyển mạch bằng điện tử thay vì sử dụng chổi than và cổ góp như ở động cơ điện một chiều. Do đó động cơ BLDC khắc phục được hiện tượng kỳ lạ tia lửa điện khi chuyển mạch ở động cơ một chiều .

BLDC motor là động cơ đồng bộ, điều này có nghĩa là tốc độ roto bằng với tốc độ từ trường. BLDC motor được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp tự động, ô tô, máy in, tiêu dùng, y tế và thiết bị đo đạc.

BLDC motor

So sánh với động cơ điện một chiều ta đã khám phá ở bài trước, động cơ không chổi than có những ưu điểm :+ Hiệu quả và độ đáng tin cậy cao hơn+ Không gây tia lửa điện+ Nhỏ hơn và nhẹ hơn+ Tỉ lệ moment quán tính lớn ( năng lực tần suất nhanh )+ Dải vận tốc cao hơn+ Tuổi thọ cao hơn

 >>> Xem thêm: Động cơ điện một chiều là gì

2.

Cấu tạo

Cấu tạo BLDC motor gồm stato, roto và cảm ứng vị trí .

2.1Stato

Phân loại BLDC motor theo stato có 3 loại : một pha, hai pha và ba pha. Trong đó động cơ ba pha được sử dụng thoáng đãng nhất .

Cấu tạo BLDC motor

Stato gồm có lõi thép là những lá thép kỹ thuật điện ghép cách điện với nhau và dây quấn .Hình dạng suất điện động của BLDC motor hoàn toàn có thể là hình sin hoặc hình thang, tùy theo cách quấn dây và khe hở không khí. Động cơ có suất điện động hình sin tạo ra moment quyến rũ hơn động cơ hình thang, mặc dầu ngân sách cao hơn do chúng sử dụng thêm những cuộn dây đồng .

2.2Roto

Roto gồm có trục đông cơ và những nam châm từ vĩnh cửu được bối trí xen kẽ giữa những cực bắc và nam .

Roto

Để đạt được mô-men xoắn cực lớn trong động cơ, tỷ lệ từ thông của vật tư phải cao. Cần có vật tư từ tính thích hợp cho roto để tạo ra tỷ lệ từ trường nhu yếu .Hình bên dưới cho thấy mặt cắt ngang của 3 loại roto theo sự sắp sếp nam châm hút trong roto .

Mặt cắt ngang của các loại roto

2.3Cảm biến Hall

Cảm biến Hall thực tế

BLDC motor sử dụng cảm ứng vị trí hiệu ứng Hall ( gọi tắt là cảm ứng Hall ). Cảm biến Hall được gắn trên stato của BLDC để phát hiện những nam châm hút vĩnh cửu trên roto khi quét qua nó. Các cảm ứng Hall hoàn toàn có thể được gắn để tạo tín hiệu phản hồi lệch sóng nhau 600 hay 1200 điện .

Điện áp phản hồi của các CB Hall lệch pha nhau 600 và 1200

Hiệu ứng Hall : là một hiệu ứng vật lý được triển khai khi vận dụng một từ trường vuông góc lên một bản làm bằng sắt kẽm kim loại hay chất bán dẫn ( thanh Hall ) đang có dòng điện chạy qua. Lúc đó người ta nhận được hiệu điện thế ( hiệu thế Hall ) sinh ra tại hai mặt đối lập của thanh Hall .

Hiệu ứng Hall

3.

Nguyên lý hoạt động giải trí của động cơ BLDC

Nguyên lý hoạt động giải trí của động cơ BLDC dựa trên lực tương tác của từ trường do stato tạo ra và nam châm từ vĩnh cửu trên roto. Khi dòng điện chạy qua một trong ba cuộn dây stato sẽ tạo ra cực từ hút những nam châm từ vĩnh cửu gần nhất có cực từ trái dấu. Roto sẽ liên tục hoạt động nếu dòng điện di dời sang một cuộn dây liền kề. Cấp điện tuần tự cho mỗi cuộn dây sẽ làm cho roto quay theo từ trường quay .

Nguyên lý hoạt động của động cơ

Trong thực tiễn để tăng lực tương tác người ta sẽ cấp điện cùng lúc cả hai cuộn dây, thứ tự chuyển tiếp giữa những cuộn dây được tinh chỉnh và điều khiển bởi mạch điện tử .

4.

Đặc tính cơ và đặc tính thao tác

4.1Đặc tính cơ động cơ BLDC

Đồ thị đường đặc tính cơ của BLDC motor được vẽ như hình bên dưới.

Đặc tính cơ của động cơ

Khi điện áp giảm sẽ dẫn làm giảm vận tốc động cơ. Ta nhận thấy đặc tính cơ của BLDC motor giống với đặc tính cơ của động cơ điện một chiều .

4.2Đặc tính làm việc

Động cơ thao tác ở hai vùng, ở vận tốc thấp moment không đổi, hiệu suất đổi khác. Khi đạt đến tốc độ cơ sở thì hiệu suất không đổi và moment giảm. Khi vận tốc vượt quá vận tốc số lượng giới hạn thì moment và hiệu suất đều giảm .

Đặc tính làm việc của động cơ

5.

Điều khiển vận tốc động cơ BLDC

Nguyên lý của việc điều khiển và tinh chỉnh vận tốc động cơ là sử dụng giải pháp điều chế độ rộng xung ( PWM ). Bộ tinh chỉnh và điều khiển xác lập vị trí trục roto và xuất điện áp tinh chỉnh và điều khiển đóng, mở những khóa bán dẫn ( mosfet ) cấp điện áp cho động cơ .

Sơ đồ điều khiển tốc độ BLDC motor

Để đơn thuần thì ta chỉ điều chế độ rộng xung của những khóa bán dẫn bên dưới ( Q4, Q5, Q6 ), những khóa bán dẫn phía trên khi được kích dẫn sẽ dẫn trọn vẹn ( độ rộng xung là 100 % ) .

Điều khiển tốc độ động cơ bằng phương pháp PWM

5.1Điều khiển tốc độ sử dụng cảm biến vị trí

BLDC motor sử dụng 3 cảm ứng Hall để xác lập vị trí trục roto. Hình bên dưới miêu tả chu kỳ luân hồi chuyển mạch của những khóa bán dẫn ứng với những giá trị cảm ứng Hall. Trong ví dụ này sử dụng những cảm ứng Hall lệch sóng nhau 1200 điện .

Điều khiển tốc độ động cơ sử dụng CB Hall

5.2Điều khiển tốc độ không sử dụng cảm biến

Sensorless BLDC Motor Control là giải pháp sử dụng từ thông roto để tinh chỉnh và điều khiển những khóa đóng cắt thay cho những cảm ứng Hall. Cơ sở chính của tinh chỉnh và điều khiển không cảm ứng là dựa vào thời gian qua zero của sức điện động cảm ứng trên những pha của động cơ. Phương pháp này vận dụng với động cơ một chiều không chổi than có điện áp hình thang .

Điều khiển tốc độ động cơ không sử dụng cảm biến

Về cơ bản có hai kỹ thuật điều khiển và tinh chỉnh không cảm ứng :+ Xác định vị trí roto dựa vào sức điện động của động cơ, giải pháp này đơn thuần, dễ thực thi và giá tiền rẻ .+ Ước lượng vị trí dùng những thông số kỹ thuật động cơ, những giá trị điện áp và dòng điện trên động cơ. Phương pháp này giám sát phức tạp, khó điều khiển và tinh chỉnh, giá tiền lại cao .

6. Đặt mua động cơ BLDC giá rẻ, chất lượng

Động cơ một BLDC giá rẻ được nhiều khách hàng ưa chuộng

+ Cam kết đổi hàng hoặc hoàn tiền trong vòng 3 ngày nếu hàng bị lỗi .+ Giá rẻ giật mình, chất lượng bảo vệ+ Đa dạng những loại động cơ với đủ loại hiệu suất+ Từ những động cơ trong những máy photocopy đến những động cơ chuyên sử dụng cho những máy bay cở nhỏ .

Video tham khảo

[ button color = ” orange ” size = ” medium ” link = ” http://bblink.com/OMJ7Roo ” icon = ” ” target = ” false ” ] Download 5 mạch điều khiển và tinh chỉnh Motor DC Pdf và mô phỏng [ / button ]

Tài Liệu Tham Khảo

[ 1 ]J. Zhao, “ Brushless DC Motor Fundamentals, ” 7/2011 .[ 2 ]

P. V. Cường, in Hệ thống hãm máy phát xe điện bằng động cơ BLDC, 2018.

[ 3 ]O. Semiconductor, “ Brushless DC motor controller MC 33035, ” năm trước .

Source: https://mindovermetal.org
Category: Wiki là gì